包括安全成分的袋型二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种袋型二次电池，包括位于内部袋和外部袋之间的诸如十二氟‑2‑甲基戊‑3‑酮之类的安全成分，其中所述安全成分使得电池温度保持较低或能够在电池着火时使电池熄灭并且具有改善抑制湿气渗透的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括安全成分的袋型二次电池
本申请要求于2015年7月27日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0105980号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。本公开内容涉及包括安全成分的袋型二次电池。
技术介绍
随着包括摄像机、手机和便携式电脑在内的便携式电子产品的广泛使用，主要用作为便携式电子产品供电的电源的二次电池的重要性日益增加。特别地，锂二次电池被越来越多地用于广泛的应用中，因为相较于传统的铅蓄电池和其他二次电池，诸如镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池，锂二次电池每单位重量具有更高的能量密度并且允许更快的充电。一般而言，与不能充电的原电池不同，二次电池是可再充电的，并且随着高科技领域中数码相机、手机、笔记本电脑和混合动力汽车的发展，对二次电池已经进行了许多研究。二次电池包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池。其中，锂二次电池具有3.6V或更高的工作电压并且在串联连接时可用作便携式电子装置的电源或用在高输出混合动力汽车中，使用比镍镉电池或镍金属氢化物电池的工作电压高三倍并且每单位重量的能量密度特性更好的锂二次电池的趋势快速增长。根据电解质的类型，可将锂二次电池划分为使用液体电解质的锂离子电池和使用聚合物固体电解质的锂离子聚合物电池。此外，根据聚合物固体电解质的类型，可将锂离子聚合物电池划分为不含电解质溶液的全固态锂离子聚合物电池和使用包含电解质溶液的凝胶型聚合物电解质的锂离子聚合物电池。在使用液体电解质的锂离子电池的情形中，通过焊接密实地密封的圆柱形或棱柱形金属罐通常被用作容器。使用金属罐作为容器的罐式二次电池具有固定的形状，因此该缺点限制了使用此类电池作为电源的电子产品的设计，并且很难减小体积。因此，开发了通过将两个电极、隔板和电解质放置在由膜制成的袋中并且密封而制造的袋型二次电池并且正在使用中。图1示出了传统的袋型二次电池的实施方式，其中袋100大致分为下片20和位于下片20之上的上片10，嵌入袋100中的电极组件30是通过堆叠和缠绕正极、负极和隔板形成的。在将电极组件容纳在袋100内侧之后，上片10和下片20沿着边缘通过热熔而进行密封以形成密封部23。此外，从每个电极引出的接片37、38与电极引线39、40接合，并且接片41可在与密封部23重叠部分处贴附至电极引线39、40。代表性地披露上片10用于说明具有上片10和下片20的袋的结构。上片10具有多层膜结构，包括按顺序堆叠的：可热焊接并被用作密封剂的内层或聚烯烃基树脂层、用作保持机械强度的基板和抵抗湿气和氧气的阻挡层的金属层或铝层(AL/AluminumLayer)、充当基板和保护层的外层(一般为尼龙层)。关于聚烯烃基树脂层，通常使用流延聚丙烯(castedpolypropylene,CPP)。袋型二次电池的优点为：形状上具有柔性，并且具有相同容量的二次电池可以较小的体积和质量实现。然而，相较于罐式二次电池，袋型二次电池由于使用软质材料的袋作为容器而具有弱机械强度和湿气渗透风险，并且具有由于异常的电池操作导致电池内部高温和高压而可能发生电池爆炸的安全性问题，所述异常的电池操作例如内部短路、超出允许电流和电压的过度充电、暴露于高温、以及坠落引起的冲击。特别地，汽车电池需要高容量，随着容量越高，安全性越差。此外，传统的袋型二次电池包括位于袋中的电解质溶液，在密封工艺中，电解质溶液的气相分子可通过扩散渗入密封部中。由渗入密封部中的电解质溶液分子导致的局部缺陷(defect)或微裂纹(microcrack)变成通向外部的电路径，导致电池的绝缘电阻破坏。为了提高电池的安全性，已进行了许多研究，但还有改进的空间。
技术实现思路
技术问题设计本公开内容来解决现有技术的问题，如上面提到的问题，因此，本公开内容涉及提供一种用于二次电池的袋以及包括所述袋的袋型二次电池，当由于异常的电池操作导致电池的内部高温的情况下发生火灾时，所述袋用于防止电池起火或熄灭火灾而具有提高的安全性。本公开内容进一步涉及提供一种袋型二次电池，其中防止了当二次电池产生热量时袋体积的膨胀。本公开内容进一步涉及提供一种具有增强的密封性和降低的湿气渗透风险的用于二次电池的袋以及包括所述袋的袋型二次电池。本公开内容进一步涉及提供一种具有改善的绝缘效果的用于二次电池的袋。技术方案为了实现上述目的，根据本公开内容的一个实施方式，提供一种包括电极组件的袋型二次电池，所述电极组件包括正极、负极以及插置在正极和负极之间的隔板，其中所述电极组件被容纳在内部袋中，使得电极引线从内部袋中引出，所述内部袋被容纳在外部袋中，使得电极引线从外部袋中引出，并且安全成分被包括在内部袋和外部袋之间的空间中。所述安全成分可以是选自由氮气、烷撑二醇(alkyleneglycol)、1,3-丙二醇、二茂铁衍生物、有机酸基化合物、十二氟-2-甲基戊-3-酮、十氟-2-甲基丁-3-酮、1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-十氟戊-2-酮、1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟戊-3-酮、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-3-双(三氟甲基)-戊-2-酮、十二氟-4-甲基戊-2-酮、十二氟-3-甲基戊-2-酮、十二氟-3,3-(二甲基)丁-2-酮和十二氟己-3-酮构成的组的一种，或它们的混合物。内部袋和外部袋之间的空间的体积可以是基于最终制造的袋型二次电池的总体积的5vol％以上并且小于10vol％。袋型二次电池可包括电极引线，用于内部袋的引线带和用于外部袋的引线带贴附至所述电极引线。用于内部袋的引线带可位于内部袋密封部处，用于外部袋的引线带可位于外部袋密封部处。内部袋被容纳在外部袋中，其中内部袋的密封部向上或向下折叠。根据本公开内容的另一实施方式，提供一种制造袋型二次电池的方法，包括：(S1)将电极组件容纳在内部袋中，使得电极引线从内部袋中引出，并且密实地密封内部袋的边缘；(S2)将内部袋容纳在外部袋中，使得电极引线从外部袋中引出，并且密实地密封外部袋的除电极引线引出部和待引入安全成分的入口之外的边缘；(S3)通过入口将安全成分引入内部袋和外部袋之间的空间中；和(S4)完全密实地密封安全成分入口。有益效果根据本公开内容的一个实施方式的包括安全成分的袋型二次电池具有以下效果：在异常电池操作的情况下，当发生火灾时，通过插置在内部袋和外部袋之间的安全成分，电池温度保持在较低水平或者电池火灾被熄灭。此外，安全成分具有防止袋溶胀的效果。另外，用于电极组件和电解质溶液的内部袋和外部袋的双重密封更有效地防止湿气从外部渗入。此外，由于一起使用外部袋和内部袋，因此对二次电池的绝缘效果有改善。附图说明图1是示意性地示出传统的袋型二次电池的结构的视图。图2是示意性地示出根据本公开内容的一个实施方式的应用于内部袋的电极组件的视图。图3是示意性地示出根据本公开内容的一个实施方式的应用于密封的内部袋的外部袋的视图。具体实施方式下文中，将参照附图详细地描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，在说明书和所附权利要求书中所使用的术语或词语不应解释为受限于一般和字典意义，而是应基于以允许专利技术人对最佳解释适当地定义术语的原则根据对应于本公开内容的技术方面的意义和概念来解释。因此，在此描述的实施方式和附图中的图示仅仅是本公开内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种袋型二次电池，包括：电极组件，所述电极组件包括正极、负极以及插置在所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述电极组件容纳于内部袋中，使得电极引线从所述内部袋中引出，所述内部袋容纳于外部袋中，使得所述电极引线从所述外部袋中引出，并且安全成分包括于所述内部袋和所述外部袋之间的空间中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 KR 10-2015-01059801.一种袋型二次电池，包括：电极组件，所述电极组件包括正极、负极以及插置在所述正极和所述负极之间的隔板，其中所述电极组件容纳于内部袋中，使得电极引线从所述内部袋中引出，所述内部袋容纳于外部袋中，使得所述电极引线从所述外部袋中引出，并且安全成分包括于所述内部袋和所述外部袋之间的空间中。2.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述安全成分是选自由氮气、烷撑二醇、1,3-丙二醇、二茂铁衍生物、有机酸基化合物、十二氟-2-甲基戊-3-酮、十氟-2-甲基丁-3-酮、1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-十氟戊-2-酮、1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟戊-3-酮、1,1,1,4,4,5,5,5-八氟-3-双(三氟甲基)-戊-2-酮、十二氟-4-甲基戊-2-酮、十二氟-3-甲基戊-2-酮、十二氟-3,3-(二甲基)丁-2-酮和十二氟己-3-酮构成的组的一种、或它们的混合物。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志贤，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR